[发明专利]基于负载容量非线性模型的物流网络级联失效时变负载重分配方法

权利要求书

1.基于负载容量非线性模型的物流网络级联失效时变负载重分配方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、建立所述物流网络拓扑结构模型，确定所述物流网络节点的初始负载和节点容量；

步骤二、选择所述物流网络拓扑结构模型中的任一节点，令所述任一节点失效；

步骤三、当所述任一节点失效后，对所述物流网络级联失效后的节点进行负载重新分配，具体包括：

首先，确定所述任一节点i的当下实时负载为

式中，ε_i∈[-1,1]，δ为实时负载可调参数，为物流网络节点的初始负载；

然后，根据失效节点i的邻居节点j的实时剩余容量，将失效节点i的负载按比例Π_j分配到其邻居节点j；

其中，

式中，t为时间，q为从初始状态到级联失效结束时所经历的时间步数，C_j为节点j的容量，L_j(t)为节点j在t时刻的实际负载，C_n为节点n的容量，L_n(t)为节点n在t时刻的实际负载，Γ_i为节点i的邻居节点的集合；

最后，失效节点i的邻居节点j应得到的额外负载ΔL_ji通过如下公式进行确定：

式中，L_i(t)为节点i在t时刻的实时负载；

步骤四、当重新分配后的邻居节点达到失效条件后则再次进行所述步骤三，进行级联失效重分配策略进行重分配，直到所有分配节点均不再发生失效；当重新分配后的邻居节点达到有效条件后，负载重分配结束；

其中，所述失效条件为L_j(t)+ΔL_ji>C_j，所述有效条件为L_j(t)+ΔL_ji≤C_j。

2.如权利要求1所述的基于负载容量非线性模型的物流网络级联失效时变负载重分配方法，其特征在于，在所述步骤一中，所述节点容量C_i通过如下公式进行确定：

式中，β,γ为容量参数。

3.如权利要求2所述的基于负载容量非线性模型的物流网络级联失效时变负载重分配方法，其特征在于，在所述步骤一中，所述物流网络节点的初始负载通过如下公式确定：

式中，Γ_i为节点i邻居节点的集合，α是负载参数，N是网络中的节点总数，k为节点i的度。

4.如权利要求1所述的基于负载容量非线性模型的物流网络级联失效时变负载重分配方法，其特征在于，在所述步骤二中，所述任一节点为节点度较大的中转枢纽点。

5.如权利要求4所述的基于负载容量非线性模型的物流网络级联失效时变负载重分配方法，其特征在于，所述节点度较大的中转枢纽点为该节点的邻居节点最多的中转枢纽点。

6.如权利要求1所述的基于负载容量非线性模型的物流网络级联失效时变负载重分配方法，其特征在于，在所述步骤三中，实时负载可调参数δ≤1。

7.如权利要求2所述的基于负载容量非线性模型的物流网络级联失效时变负载重分配方法，其特征在于，所述容量参数β,γ均大于0。

8.如权利要求1-7中任一项所述的基于负载容量非线性模型的物流网络级联失效时变负载重分配方法，其特征在于，在所述步骤四中，还包括：当物流网络中任一节点i发生失效时，计算所述任一节点i失效所导致的级联失效节点比例P_i：

式中，F_i为节点i失效后导致的网络中其他节点失效的数量，N为网络中节点总数。